CN117142116B - 一种危化物品吊升机械手 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种危化物品吊升机械手，涉及机械手技术领域。本申请包括：提升夹爪，包括回形框架，所述回形框架底部滑动安装有两个相对设置的夹板，所述回形框架上端水平滑动安装有与两个夹板两端相连接的四个滑块，位于同一侧的两个所述滑块上铰接有“X”状的交叉连杆，所述交叉连杆远离滑块的端部铰接有两个拉杆，两个所述拉杆远离交叉连杆的一端通过横杆相互铰接，所述横杆上转动套设有连接杆。本申请通过设置提升夹爪，可以利用交叉连杆的剪叉结构原理来对危化物品进行夹持，无须额外的夹持动力，节省资源，而角度调节件可以调整提升夹爪与连接杆之间的角度，以此来改变危化物品与地面之间的夹角。

Description

一种危化物品吊升机械手

技术领域

本申请涉及机械手技术领域，具体涉及一种危化物品吊升机械手。

背景技术

危化物品是指具有一定危险性的化学物质或化学制品，其使用、储存和运输需要特殊的注意和安全措施，危化物品多采用桶装或盒装进行储存，因危化物品存在较高的运输风险，如泄漏等情况的发生，所以在对桶装或盒装危化物品进行转移时，多会采用机械人或机械手代替人工进行搬运，但是现有的转移用机械手多采用机械臂进行装配，其能够吊升的高度有限，而传统的吊升用机械手夹具，只能对危化物品进行竖直向的提升与下降，无法对其进行角度进行调节，需要后续使用其他机械手二次搬运，增加了操作成本。

因此本发明提出一种危化物品吊升机械手。

发明内容

本申请的目的在于：为解决上述背景技术中的问题，本申请提供了一种危化物品吊升机械手。

本申请为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种危化物品吊升机械手，包括：

提升夹爪，包括回形框架，所述回形框架底部滑动安装有两个相对设置的夹板，所述回形框架上端水平滑动安装有与两个夹板两端相连接的四个滑块，位于同一侧的两个所述滑块上铰接有“X”状的交叉连杆，所述交叉连杆远离滑块的端部铰接有两个拉杆，四个所述拉杆两两相邻之间通过横杆的两端相互铰接，所述横杆上转动套设有连接杆；

磁吸组件，安装在回形框架上且吸附端朝向回形框架的底部设置；

角度调节件，包括滑动套设在连接杆上的横框，所述横框底部与连接杆之间安装有支撑弹簧，所述横框内转动安装有转轴，所述转轴上固定套设有两个齿槽轮，所述回形框架上表面固定连接有两个平行设置的齿带，两个所述齿带中部分别套设在两个齿槽轮上，所述横框内与转轴之间安装有两个相反设置的可控棘轮机构，所述横框上安装有两个用于支撑齿带的张紧件。

进一步地，所述回形框架底部两侧均构造有两个横槽，所述滑块数量为四个且两两相对滑动安装在横槽内，所述回形框架顶部构造有四个用于滑块贯穿的通槽，所述交叉连杆数量为两个且分别铰接在两组相对的滑块之间。

进一步地，两个所述交叉连杆与四个拉杆之间安装有限位件，所述限位件包括分别固定连接在四个拉杆中部的四个电磁铁盒，两个所述交叉连杆上均构造有两个相对设置的弧形铁板，四个所述弧形铁板的另一端分别滑动贯穿四个电磁铁盒。

进一步地，所述夹板包括两个柱筒，所述柱筒内均贯穿安装有螺纹连接在滑块上的连接螺栓，两个柱筒之间固定连接有弧形板，所述柱筒外侧包裹有橡胶套且直径大于弧形板的宽度。

进一步地，所述磁吸组件包括固定连接在回形框架底部的且呈十字交叉状的电永磁铁，所述回形框架内固定连接有与电永磁铁相连接的电控组件，所述电控组件内安装有蓄电池。

进一步地，所述连接杆包括转动套设在横杆上的柱块，所述柱块上构造有柱杆，所述柱杆顶部可拆卸连接有法兰盘，所述横框底部构造有滑动套设在柱杆上的外螺纹套，所述外螺纹套上螺纹套接有贯穿安装在横框上的T型套筒，所述T型套筒侧面横向贯穿安装有固定螺栓，所述固定螺栓的螺纹端连接有固定螺母，所述柱杆上沿其长度方向构造有用于转轴和固定螺栓活动的活动槽。

进一步地，还包括用于驱动转轴转动的驱动件，所述驱动件包括转动安装在横框内的驱动轴，所述转轴上固定套设有两个传动齿轮，所述驱动轴上固定套设有与两个传动齿轮相啮合的驱动齿柱，所述横框上固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与驱动齿柱之间通过齿轮传动连接。

进一步地，所述齿槽轮包括轮体，所述轮体上沿其圆周构造有环槽，所述环槽内沿其圆周阵列构造有多个矩形齿槽，所述齿带包括弹簧钢片，所述弹簧钢片外侧包裹有橡胶带，所述弹簧钢片上阵列构造有多个贯穿橡胶带的矩形齿牙。

进一步地，所述可控棘轮机构包括固定套设在转轴上的单向棘轮，所述横框上固定连接有限位块，所述限位块内构造有穿槽，所述横框上转动安装有卡块，所述卡块一端抵触在单向棘轮的齿牙上且另一端抵触在限位块上，所述卡块端部与穿槽内底部之间连接有复位弹簧，所述限位块上固定连接有电动推杆，所述电动推杆的输出端贯穿穿槽且朝向卡块端部设置。

进一步地，所述张紧件包括铰接在横框底部的两个U型板，所述U型板的另一端转动安装有用于抵触齿带的接触轮，所述横框与U型板上侧之间连接有拉簧。

本申请的有益效果如下：

1、本申请通过设置提升夹爪，可以利用交叉连杆的剪叉结构原理来对桶装或盒装的危化物品进行夹持，无需使用额外的夹持动力，节省资源。

2、本申请通过设置磁吸组件可以对桶壁或盒壁进行吸附，增加夹持稳固性，然后再利用角度调节件调整整个提升夹爪与连接杆之间的角度，以此来改变危化物品与地面之间的夹角，方便适应危化物品存放的不同状态下，增加装置的适应范围。

附图说明

图1是本申请立体结构图；

图2是本申请立体结构半剖图；

图3是本申请提升夹爪立体结构图；

图4是本申请夹板立体爆炸图；

图5是本申请角度调节件立体结构图；

图6是本申请驱动件立体结构图；

图7是本申请张紧件立体结构图；

图8是本申请图7中立体结构爆炸图；

图9是本申请可控棘轮机构立体结构半剖图；

附图标记：1、提升夹爪；101、回形框架；1011、横槽；1012、通槽；102、夹板；1021、柱筒；1022、连接螺栓；1023、弧形板；1024、橡胶套；103、滑块；104、交叉连杆；105、拉杆；106、横杆；2、连接杆；201、柱块；202、柱杆；2021、活动槽；203、法兰盘；3、磁吸组件；301、电永磁铁；302、电控组件；303、蓄电池；4、角度调节件；401、横框；4011、外螺纹套；4012、T型套筒；4013、固定螺栓；4014、固定螺母；402、支撑弹簧；403、转轴；404、齿槽轮；4041、轮体；4042、环槽；4043、矩形齿槽；405、齿带；4051、弹簧钢片；4052、橡胶带；4053、矩形齿牙；5、可控棘轮机构；501、单向棘轮；502、限位块；503、穿槽；504、卡块；505、复位弹簧；506、电动推杆；6、张紧件；601、U型板；602、接触轮；603、拉簧；7、限位件；701、电磁铁盒；702、弧形铁板；8、驱动件；801、驱动轴；802、传动齿轮；803、驱动齿柱；804、驱动电机。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

如图1-图5所示，本申请实施例一提出的一种危化物品吊升机械手，包括：

提升夹爪1，包括回形框架101，回形框架101为中空设置，其可以减少装置的整体重量，以此来降低装置对危化物品重力的影响，方便后续的角度调节，回形框架101底部滑动安装有两个相对设置的夹板102，回形框架101上端水平滑动安装有与夹板102两端相连接的四个滑块103，一个夹板102对应两个滑块103，位于同一侧的两个滑块103上铰接有“X”状的交叉连杆104，交叉连杆104远离滑块103的端部铰接有两个拉杆105，交叉连杆104和拉杆105的组合为剪叉式结构即两个杆体中部相互铰接形成“X”状，四个拉杆105两两相邻之间通过横杆106的两端相互铰接，横杆106上转动套设有连接杆2，连接杆2用于与吊机或机械臂进行连接，方便装置的灵活更换，增加适应性，在吊机或机械臂进行抬升时会带动连接杆2同步提升，此时可以利用剪叉式结构来使两个滑块103相互靠近，从而带动两个夹板102相互靠近，直至夹持在桶装或盒装的危化物品两侧，利用危化物品的重力来增加夹持力，无需使用额外的夹持驱动力，节省资源；

磁吸组件3，安装在回形框架101上且吸附端朝向回形框架101的底部设置，磁吸组件3可以在对铁桶或铁盒等铁质包装的危化物品进行吊升时，对其进行吸附，增加稳固性，提高了装置的安全性；

角度调节件4，包括滑动套设在连接杆2上的横框401，横框401与连接杆2之间为滑动关系，因此当连接杆2受到拉升时横框401不会造成阻碍，横框401底部与连接杆2之间安装有支撑弹簧402，横框401内转动安装有转轴403，转轴403上固定套设有两个齿槽轮404，回形框架101上表面固定连接有两个平行设置的齿带405，两个齿带405中部分别套设在两个齿槽轮404上，初始状态下齿带405位于齿槽轮404两侧的长度一致，以此来保障回形框架101与地面的平行状态，横框401内与转轴403之间安装有两个相反设置的可控棘轮机构5，用于对转轴403的转动角度进行限位，防止发生倒转的情况，增加安全性，横框401上安装有两个用于支撑齿带405的张紧件6，支撑弹簧402的作用是为了让横框401在初始状态下能够与连接杆2底部之间具有一定的距离，进而配合张紧件6使齿带405始终处于张紧状态，以便于齿带405不会与齿槽轮404的啮合发生脱离，保障后续的角度调节操作顺利进行，而装置在竖直夹持危化物品后，可以利用驱动力来带动转轴403进行转动，从而使两个齿槽轮404来带动两个齿带405同步进行移动，使原本齿槽轮404两侧长度相等的齿带405调整为具有长度差，而短的一段齿带405则会带动回形框架101发生倾斜，以此来改变整个提升夹爪1的角度，进而改变危化物品与地面之间的角度，实现倾斜状态的吊升操作，以便于适应危化物品存放时的不同状态，增加装置的适应性。

如图2-图3所示，在一些实施例中，回形框架101底部两侧均构造有两个横槽1011，滑块103数量为四个且两两相对滑动安装在横槽1011内，回形框架101顶部构造有四个用于滑块103贯穿的通槽1012，横槽1011为水平设置而通槽1012则为竖直设置，横槽1011的纵截面为T型，方便滑块103的滑动限位，而通槽1012的开口长度小于横槽1011的长度，交叉连杆104数量为两个且分别铰接在两组相对的滑块103之间，利用滑块103可以增加两个夹板102之间的初始距离，在剪叉式机构体积相同的状态下，以便于对更大尺寸的物品进行夹持操作。

如图1所示，在一些实施例中，两个交叉连杆104与四个拉杆105之间安装有限位件7，限位件7包括分别固定连接在四个拉杆105中部的电磁铁盒701，两个交叉连杆104上均构造有两个相对设置的弧形铁板702，四个弧形铁板702的另一端分别滑动贯穿四个电磁铁盒701，电磁铁盒701内部为两个电磁铁，当通电后可以紧密吸附在弧形铁板702的两侧，以此来固定弧形铁板702所处的位置，以便于限位交叉连杆104的交叉角度，来保障夹持物品后的稳固性，避免调节角度时物品发生掉落，增加装置的安全性。

实施例二

如图3所示，本实施例是在实施例一基础上进一步完善本申请，考虑到危化物品的包装多种多样，需要适应不同形状的夹持稳固性，在实施例二中，夹板102包括两个柱筒1021，柱筒1021内均贯穿安装有螺纹连接在滑块103上的连接螺栓1022，两个柱筒1021之间固定连接有弧形板1023，柱筒1021外侧包裹有橡胶套1024且直径大于弧形板1023的宽度，弧形板1023可以用于夹持桶装危化物品，而两个柱筒1021可以用于夹持盒装危化物品，增加了装置的灵活性，而橡胶套1024的设置用于增加与物品之间的抵触摩擦力，提高夹持稳固性。

如图2所示，在实施例二中，磁吸组件3包括固定连接在回形框架101底部的且呈十字交叉状的电永磁铁301，利用电永磁铁301可以对铁质物品进行吸附，以此来增加对物品的夹持稳固性，回形框架101内固定连接有与电永磁铁301相连接的电控组件302，电控组件302内安装有蓄电池303，电永磁铁301可以利用电流生成永久磁性，在断电后也不会消失，而再次通电后可以利用电流进行消磁，以此来防止停电状态下物品掉落的情况发生，增加安全性，而电控组件302主要包括控制单元，如控制电路板等元件，其上还安装有用于提供电流的蓄电池303，无须外接线路，增加装置的便捷性。

实施例三

如图2所示，本实施例是在实施例二基础上进一步完善本申请，考虑到装置长期使用后需要进行定期维修，以保障后续顺利使用，以及需要保障装置使用时的安全性，在实施例三中，连接杆2包括转动套设在横杆106上的柱块201，柱块201上构造有柱杆202，柱杆202顶部可拆卸连接有法兰盘203，法兰盘203采用螺纹连接的方式与柱杆202实现可拆卸连接，方便后续横框401的拆离与更换操作，增加便捷性，横框401底部构造有滑动套设在柱杆202上的外螺纹套4011，外螺纹套4011上螺纹套接有贯穿安装在横框401上的T型套筒4012，T型套筒4012侧面横向贯穿安装有固定螺栓4013，固定螺栓4013的螺纹端连接有固定螺母4014，固定螺栓4013的设置用于增加T型套筒4012与横框401之间的连接稳固性，避免发生转动脱离，提高安全性，柱杆202上沿其长度方向构造有用于转轴403和固定螺栓4013活动的活动槽2021，活动槽2021主要用于在柱杆202提升时防止转轴403和固定螺栓4013对其造成阻碍，需要说明的是因齿带405作为角度调节元件中的部分承力单位，因此长期使用后需要及时进行更换，以保证安全性，而更换齿带405时也需要更换配套的齿槽轮404，以保障契合度，在进行更换时，需要先将法兰盘203拆离，然后将固定螺栓4013与固定螺母4014一起拆离，之后再将T型套筒4012从外螺纹套4011上拆离，即可将横框401整体从柱杆202上分离下来，操作方便快捷，便于对装置进行更换维修。

如图5-图6所示，在实施例三中，还包括用于驱动转轴403转动的驱动件8，驱动件8包括转动安装在横框401内的驱动轴801，转轴403上固定套设有两个传动齿轮802，驱动轴801上固定套设有与两个传动齿轮802相啮合的驱动齿柱803，横框401上固定连接有驱动电机804，驱动电机804的输出轴与驱动齿柱803之间通过齿轮传动连接，其中驱动齿柱803的外切圆直径大于驱动电机804上的齿轮外切圆直径并且小于传动齿轮802的外切圆直径，以此来利用小齿轮带动大齿轮转动，降低电机所需的扭矩，以便于夹持较重物品后仍然能够调节提升夹爪1和物品的角度。

如图8所示，在实施例三中，齿槽轮404包括轮体4041，轮体4041上沿其圆周构造有环槽4042，环槽4042内沿其圆周阵列构造有多个矩形齿槽4043，齿带405包括弹簧钢片4051，弹簧钢片4051外侧包裹有橡胶带4052，弹簧钢片4051上阵列构造有多个贯穿橡胶带4052的矩形齿牙4053，利用矩形齿槽4043与矩形齿牙4053进行配合，以增加两者之间的抵触稳固性，避免发生脱牙的现象产生，增加安全性，而弹簧钢片4051的设置可以提高齿带405的韧性与抗拉性，提高承载能力。

如图9所示，在实施例三中，可控棘轮机构5包括固定套设在转轴403上的单向棘轮501，横框401上固定连接有限位块502，限位块502内构造有穿槽503，横框401上转动安装有卡块504，卡块504一端抵触在单向棘轮501的齿牙上且另一端抵触在限位块502上，卡块504端部与穿槽503内底部之间连接有复位弹簧505，限位块502上固定连接有电动推杆506，电动推杆506的输出端贯穿穿槽503且朝向卡块504端部设置，需要说明的是，转轴403上安装有两个单向棘轮501，并且两个单向棘轮501的方向相反，当需要朝向一侧进行角度调节时，可以利用驱动件8带动转轴403单方向转动，此时其中一个卡块504上的电动推杆506可以推动卡块504发生翻转，使其另一端脱离单向棘轮501的齿牙，以此来使该单向棘轮501不工作，而另一个单向棘轮501上的卡块504则会通过复位弹簧505的弹力始终抵触与齿牙依次接触，以此来防止转轴403倒转，同理，当需要对反向侧的角度进行调节时，可以使上述卡块504脱离单向棘轮501，另一个卡块504进行复位，以此来起到可调控的功能，增加装置的灵活性。

如图7所示，在实施例三中，张紧件6包括铰接在横框401底部的两个U型板601，U型板601的另一端转动安装有用于抵触齿带405的接触轮602，横框401与U型板601上侧之间连接有拉簧603，张紧件6主要用于时刻对齿带405进行支撑，以保障齿带405始终与齿槽轮404进行啮合，当连接杆2提升时，会相较于横框401进行抬升，此时横框401与连接杆2之间的支撑弹簧402会产生压缩，以此来保障横框401与回形框架101之间的距离，配合张紧件6可以更好的保障齿带405与齿槽轮404的啮合接触，以便于调节操作的顺利进行，增加装置的安全性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种危化物品吊升机械手，其特征在于，包括：

提升夹爪（1），包括回形框架（101），所述回形框架（101）底部滑动安装有两个相对设置的夹板（102），所述回形框架（101）上端水平滑动安装有与两个夹板（102）两端相连接的四个滑块（103），位于同一侧的两个所述滑块（103）上铰接有“X”状的交叉连杆（104），所述交叉连杆（104）远离滑块（103）的端部铰接有两个拉杆（105），四个所述拉杆（105）两两相邻之间通过横杆（106）的两端相互铰接，所述横杆（106）上转动套设有连接杆（2），所述连接杆（2）包括转动套设在横杆（106）上的柱块（201），所述柱块（201）上构造有柱杆（202），所述柱杆（202）顶部可拆卸连接有法兰盘（203），横框（401）底部构造有滑动套设在柱杆（202）上的外螺纹套（4011），所述外螺纹套（4011）上螺纹套接有贯穿安装在横框（401）上的T型套筒（4012），所述T型套筒（4012）侧面横向贯穿安装有固定螺栓（4013），所述固定螺栓（4013）的螺纹端连接有固定螺母（4014），所述柱杆（202）上沿其长度方向构造有用于转轴（403）和固定螺栓（4013）活动的活动槽（2021）；

磁吸组件（3），安装在回形框架（101）上且吸附端朝向回形框架（101）的底部设置；

角度调节件（4），包括滑动套设在连接杆（2）上的横框（401），所述横框（401）底部与连接杆（2）之间安装有支撑弹簧（402），所述横框（401）内转动安装有转轴（403），所述转轴（403）上固定套设有两个齿槽轮（404），所述回形框架（101）上表面固定连接有两个平行设置的齿带（405），两个所述齿带（405）中部分别套设在两个齿槽轮（404）上，所述横框（401）内与转轴（403）之间安装有两个相反设置的可控棘轮机构（5），所述横框（401）上安装有两个用于支撑齿带（405）的张紧件（6），两个所述交叉连杆（104）与四个拉杆（105）之间安装有限位件（7），所述限位件（7）包括分别固定连接在四个拉杆（105）中部的四个电磁铁盒（701），两个所述交叉连杆（104）上均构造有两个相对设置的弧形铁板（702），四个所述弧形铁板（702）的另一端分别滑动贯穿四个电磁铁盒（701），所述角度调节件（4）还包括用于驱动转轴（403）转动的驱动件（8），所述驱动件（8）包括转动安装在横框（401）内的驱动轴（801），所述转轴（403）上固定套设有两个传动齿轮（802），所述驱动轴（801）上固定套设有与两个传动齿轮（802）相啮合的驱动齿柱（803），所述横框（401）上固定连接有驱动电机（804），所述驱动电机（804）的输出轴与驱动齿柱（803）之间通过齿轮传动连接，所述齿槽轮（404）包括轮体（4041），所述轮体（4041）上沿其圆周构造有环槽（4042），所述环槽（4042）内沿其圆周阵列构造有多个矩形齿槽（4043），所述齿带（405）包括弹簧钢片（4051），所述弹簧钢片（4051）外侧包裹有橡胶带（4052），所述弹簧钢片（4051）上阵列构造有多个贯穿橡胶带（4052）的矩形齿牙（4053），所述可控棘轮机构（5）包括固定套设在转轴（403）上的单向棘轮（501），所述横框（401）上固定连接有限位块（502），所述限位块（502）内构造有穿槽（503），所述横框（401）上转动安装有卡块（504），所述卡块（504）一端抵触在单向棘轮（501）的齿牙上且另一端抵触在限位块（502）上，所述卡块（504）端部与穿槽（503）内底部之间连接有复位弹簧（505），所述限位块（502）上固定连接有电动推杆（506），所述电动推杆（506）的输出端贯穿穿槽（503）且朝向卡块（504）端部设置，所述张紧件（6）包括铰接在横框（401）底部的两个U型板（601），所述U型板（601）的另一端转动安装有用于抵触齿带（405）的接触轮（602），所述横框（401）与U型板（601）上侧之间连接有拉簧（603）。

2.根据权利要求1所述的一种危化物品吊升机械手，其特征在于，所述回形框架（101）底部两侧均构造有两个横槽（1011），所述滑块（103）数量为四个且两两相对滑动安装在横槽（1011）内，所述回形框架（101）顶部构造有四个用于滑块（103）贯穿的通槽（1012），所述交叉连杆（104）数量为两个且分别铰接在两组相对的滑块（103）之间。

3.根据权利要求1所述的一种危化物品吊升机械手，其特征在于，所述夹板（102）包括两个柱筒（1021），所述柱筒（1021）内均贯穿安装有螺纹连接在滑块（103）上的连接螺栓（1022），两个柱筒（1021）之间固定连接有弧形板（1023），所述柱筒（1021）外侧包裹有橡胶套（1024）且直径大于弧形板（1023）的宽度。

4.根据权利要求1所述的一种危化物品吊升机械手，其特征在于，所述磁吸组件（3）包括固定连接在回形框架（101）底部的且呈十字交叉状的电永磁铁（301），所述回形框架（101）内固定连接有与电永磁铁（301）相连接的电控组件（302），所述电控组件（302）内安装有蓄电池（303）。